鋼筋機械連線

鋼筋機械連線是一項新型鋼筋連線工藝，被稱為繼綁紮、電焊之後的“第三代鋼筋接頭”，具有接頭強度高於鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無污染、節省鋼材20%等優點。

基本介紹

• 中文名：鋼筋機械連線
• 類別：連線工藝
• 適用領域：建築學
• 別稱：第三代鋼筋接
• 工藝：鋼筋機械連線方法

種類

市場上常用的鋼筋機械連線接頭類型如下：

冷擠壓

一、 套筒擠壓連線接頭：通過擠壓力使連線件鋼套筒塑性變形與帶肋鋼筋緊密咬合形成的接頭。有兩種形式，徑向擠壓連線和軸向擠壓連線。由於軸向擠壓連線現場施工不方便及接頭質量不夠穩定，沒有得到推廣；而徑向擠壓連線技術，連線接頭得到了大面積推廣使用。工程中使用的套筒擠壓連線接頭，都是徑向擠壓連線。由於其優良的質量，套筒擠壓連線接頭在我國從二十世紀90年代初至今被廣泛套用於建築工程中。

二、 錐螺紋連線接頭：通過鋼筋端頭特製的錐形螺紋和連線件錐形螺紋咬合形成的接頭。錐螺紋連線技術的誕生克服了套筒擠壓連線技術存在的不足。錐螺紋絲頭完全是提前預製，現場連線占用工期短，現場只需用力矩扳手操作，不需搬動設備和拉扯電線，深受各施工單位的好評。但是錐螺紋連線接頭質量不夠穩定。由於加工螺紋的小徑削弱了母材的橫截面積，從而降低了接頭強度，一般只能達到母材實際抗拉強度的85～95%。我國的錐螺紋連線技術和國外相比還存在一定差距，最突出的一個問題就是螺距單一，從直徑16～40mm鋼筋採用螺距都為2.5mm，而2.5mm螺距最適合於直徑22mm鋼筋的連線，太粗或太細鋼筋連線的強度都不理想，尤其是直徑為36mm,40mm鋼筋的錐螺紋連線，很難達到母材實際抗拉強度的0.9倍。許多生產單位自稱達到鋼筋母材標準強度，是利用了鋼筋母材超強的性能，即鋼筋實際抗拉強度大於鋼筋抗拉強度的標準值。由於錐螺紋連線技術具有施工速度快、接頭成本低的特點，自二十世紀90年代初推廣以來也得到了較大範圍的推廣使用，但由於存在的缺陷較大，逐漸被直螺紋連線接頭所代替。

錐螺紋

三、 直螺紋連線接頭：等強度直螺紋連線接頭是二十世紀90年代鋼筋連線的國際最新潮流，接頭質量穩定可靠，連線強度高，可與套筒擠壓連線接頭相媲美，而且又具有錐螺紋接頭施工方便、速度快的特點，因此直螺紋連線技術的出現給鋼筋連線技術帶來了質的飛躍。目前我國直螺紋連線技術呈現出百花齊放的景象，出現了多種直螺紋連線形式。直螺紋連線接頭主要有鐓粗直螺紋連線接頭和滾壓直螺紋連線接頭。這兩種工藝採用不同的加工方式，增強鋼筋端頭螺紋的承載能力，達到接頭與鋼筋母材等強的目的。

1. 鐓粗直螺紋連線接頭：通過鋼筋端頭鐓粗後製作的直螺紋和連線件螺紋咬合形成的接頭。其工藝是：

先將鋼筋端頭通過鐓粗設備鐓粗，再加工出螺紋，其螺紋小徑不小於鋼筋母材直徑，使接頭與母材達到等強。國外鐓粗直螺紋連線接頭，其鋼筋端頭有熱鐓粗又有冷鐓粗。熱鐓粗主要是消除鐓粗過程中產生的內應力，但加熱設備投入費用高。我國的鐓粗直螺紋連線接頭，其鋼筋端頭主要是冷鐓粗，對鋼筋的延性要求高，對延性較低的鋼筋，鐓粗質量較難控制，易產生脆斷現象。

鐓粗直螺紋連線接頭其優點是強度高，現場施工速度快，工人勞動強度低，鋼筋直螺紋絲頭全部提前預製，現場連線為裝配作業。其不足之處在於鐓粗過程中易出現鐓偏現象，一旦鐓偏必須切掉重鐓；鐓粗過程中產生內應力，鋼筋鐓粗部分延性降低，易產生脆斷現象，螺紋加工需要兩道工序兩套設備完成。

直螺紋

2. 滾壓直螺紋連線接頭：通過鋼筋端頭直接滾壓或擠（碾）壓肋滾壓或剝肋後滾壓製作的直螺紋和連線件螺紋咬合形成的接頭。

其基本原理是利用了金屬材料塑性變形後冷作硬化增強金屬材料強度的特性，而僅在金屬表層發生塑變、冷作硬化，金屬內部仍保持原金屬的性能，因而使鋼筋接頭與母材達到等強。

國內常見的滾壓直螺紋連線接頭有三種類型：直接滾壓螺紋、擠（碾）壓肋滾壓螺紋、剝肋滾壓螺紋。這三種形式連線接頭獲得的螺紋精度及尺寸不同，接頭質量也存在一定差異。

（1） 直接滾壓直螺紋連線接頭：

其優點是：螺紋加工簡單，設備投入少，不足之處在於螺紋精度差，存在虛假螺紋現象。由於鋼筋粗細不均，公差大，加工的螺紋直徑大小不一致，給現場施工造成困難，使套筒與絲頭配合鬆緊不一致，有個別接頭出現拉脫現象。由於鋼筋直徑變化及橫縱肋的影響，使滾絲輪壽命降低，增加接頭的附加成本，現場施工易損件更換頻繁。

（2） 擠（碾）壓肋滾壓直螺紋連線接頭：

這種連線接頭是用專用擠壓設備先將鋼筋的橫肋和縱肋進行預壓平處理，然後再滾壓螺紋，目的是減輕鋼筋肋對成型螺紋精度的影響。

其特點是：成型螺紋精度相對直接滾壓有一定提高，但仍不能從根本上解決鋼筋直徑大小不一致對成型螺紋精度的影響，而且螺紋加工需要兩道工序，兩套設備完成。

（3） 剝肋滾壓直螺紋連線接頭：

其工藝是先將鋼筋端部的橫肋和縱肋進行剝切處理後，使鋼筋滾絲前的柱體直徑達到同一尺寸，然後再進行螺紋滾壓成型。

剝肋滾壓直螺紋連線技術是由中國建築科學研究院建築機械化研究分院研製開發的鋼筋等強度直螺紋連線接頭的一種新型式，為國內外首創。通過對現有HRB335、HRB400鋼筋進行的型式試驗、疲勞試驗、耐低溫試驗以及大量的工程套用，證明接頭性能不僅達到了《鋼筋機械連線通用技術規程》JGJ107-2010中Ⅰ級接頭性能要求，實現了等強度連線，而且接頭還具有優良的抗疲勞性能和抗低溫性能。接頭通過200萬次疲勞強度試驗，接頭處無破壞，在-40ºC低溫下試驗，接頭仍能達到與母材等強連線。剝肋滾壓直螺紋連線技術不僅適用於直徑為16～40mm（近期又擴展到直徑12～50mm）HRB335、HRB400級鋼筋在任意方向和位置的同、異徑連線，而且還可套用於要求充分發揮鋼筋強度和對接頭延性要求高的混凝土結構以及對疲勞性能要求高的混凝土結構中，如機場、橋樑、隧道、電視塔、核電站、水電站等。

剝肋滾壓直螺紋連線接頭與其它滾壓直螺紋連線接頭相比具有如下特點：

①螺紋牙型好，精度高，牙齒表面光滑；

②螺紋直徑大小一致性好，容易裝配，連線質量穩定可靠；

③滾絲輪壽命長，接頭附加成本低。滾絲輪可加工5000～8000個絲頭，比直接滾壓

壽命提高了3～5倍；

④接頭通過200萬次疲勞強度試驗，接頭處無破壞；

⑤在-40ºC低溫下試驗，其接頭仍能達到與母材等強，抗低溫性能好。

技術參數

鋼筋機械連線變形應符合以下規定

鋼筋機械連線接頭試件實測抗拉強度應不小於被連線鋼筋抗拉強度標準值，且具有高延性及反覆拉壓性能。接頭的變形性能應符合下表的規定。

接頭的變形性能

檢驗項目		性能要求
單向拉伸	殘餘變形(mm)	u0≤0.14 (d≤32); u0≤0.16 (d>32)
	最大力總伸長率（%)	Asgt≥6.0
高應力反覆拉壓	殘餘變形(mm)	u20≤0.3
大變形反覆拉壓	殘餘變形(mm)	u4≤0.3且ug≤0.6

u0一接頭試件載入至0.6 fyk並卸載後在規定標距內的殘餘變形;

u20一接頭經高應力反覆拉壓20次後的殘餘變形；

u4一接頭經大變形反覆拉壓4次後的殘餘變形；

ug一接頭經大變形反覆拉壓8次後的殘餘變形；

Asgt—接頭試件的最大力總伸長率；

d一鋼筋公稱直徑。